甘肃金川镍矿可持续发展选矿问题浅谈

黄开国

金川的镍金属储量巨大，为全国镍金属总储量的82%，居世界第二，仅次于加拿大。金川除镍（Ni）金属外，还富含铜（Cu）、钴（Co）、金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、钯（Pd）、锇（Os）、铱（Ir）、钌（Ru）、铑（Rh）等，都有开发利用的工业价值。依靠得天独厚的资源优势，依靠科技进步，按国家发展规划，金川从昔日戈壁滩边的一片荒原，发展成为一座新兴的工业城市，祖国“腾飞的镍都”，年产电解镍4万t，是我国三大资源综合利用基地之一。

然而，金川的丰富资源还远没有得到充分开发利用，从可持续发展看，尚存在许多有待解决的问题，下面仅就选矿技术问题浅谈几点。

一、贫镍矿资源的开发利用问题

按金川矿体圈定的工业品级，含Ni 0.3～0.99%的为贫矿，含Ni≥1%为富矿。至今是“采富留贫”。但有100多万t镍金属藏于贫矿一之中，覆盖于富矿体顶部，为发展生产，降低采矿成本，开发利用贫矿势在必行。而贫矿性质不同于富矿，贫矿原矿Ni （0.65%）、Cu（0.35%）品位不到富矿（Ni 1.6%、Cu 0.83%）的一半，贫矿Mg0含量（28%）却比富矿（22%）高。欲获得同样质量标准的镍精矿，套用富矿选矿技术处理贫矿得不到好结果，必须研究贫镍矿处理新技术。“九五”贫矿选矿科研攻关，我们试验获得的精矿指标是Ni品位6.70%（要求≥6.5%），Cu 3.59%（无要求），含 MgO 5.24%（要求6.0～8.0%），回收率Ni 75.42%（要求75.0%），Cu 77.51%（要求）65.0），其特点是：镍精矿中Mg0含量显著降低，Cu回收率高，工艺流程、药方都很简单，药耗低。如果能解决金川的贫矿选矿问题，则可利用的镍资源将扩大四分之一。

二、提高镍精矿质量、降低其Mg0含量以及蛇纹石的综合利用问题

现在要求选矿产品镍精矿含Ni＞6.0%，Mg0＜6.5%，往往有达不到质量要求（Ni＜6.0%，MgO＞7.0%）的镍精矿仍进入电炉熔炼生产高冰镍，但电炉能耗高、生产成本高、技术落后。已投产多年堪称亚洲第一的金川闪速炉熔炼生产高冰镍的新技术，设备先进、生产能力大、能耗低、生产成本低，将完全取代电炉熔炼。但闪速炉对投入的镍精矿质量有严格的要求（Ni＞6.5、Mg0＜6.5%）。倘若Mg0高，不但熔炼得到的Ni回收率低，成本上升，更会造成炉渣粘度大，导致炉内结瘤，腐蚀炉体，产生漏炉。这是Mg0进入镍精矿对冶炼有害的一面。

另一方面，分选出来的蛇纹石（3Mg0·2SiO₂·2H₂0）如果能开发利用，可用于生产钙镁磷肥（同时回收其中的Ni），生产镁化合物（包括轻质MgO、MgCO₃、饲料MgS0₄·nH₂O），生产高级活性SiO₂、水玻璃、玻璃原料，综合回收其中的Ni、Co等。金川的原矿中Mg0含量是Ni的20多倍，蛇纹石占采出原矿量的65%以上，是可以综合利用的巨大资源。

至于提高镍精矿质量降低其Mg0含量，从我们的上述贫矿试验结果看，要降低镍精矿中Mg0含量至小于6%是可能的。同时提高镍精矿品位也是可能的。我们曾在“七五”攻关试验中获得好的效果：当原矿含Ni为1.71%时，原矿仅通过一次细磨、一次粗选、一次精选，配合独特的工艺和药方就可获得Ni品位10.20%、回收率83.1%的镍精矿。

三、提高铜回收率的问题

金川现生产的原矿含Cu 0.8%左右，但铜镍精矿中铜品位是3.0%，回收率仅75％左右，比国内铜选矿指标低得多，其原因之一是，重镍轻铜，对提高铜回收率缺乏研究，无专门措施、无指标要求。从我们对贫矿的试验研究表明，当原矿含Cu 0.35%时，可获得铜品位3.59%、铜回收率77.51%的铜镍精矿，铜回收率比镍回收率（75.42%）还高。在混合矿的试验中，铜的回收率为79.02%。可见，提高铜回收率是可能的。如果能使铜与镍的回收率相近，则铜的产量将提高15％。

四、提高铂族元素的回收率问题

金川镍矿富含铂族元素，多以矿物状态赋存，在超基性岩型富镍矿含(g/t)：Pt  0.53、 Pd 0.24、0s 0.024、Ir 0.022、Ru 0.020、Rh 0.010、Au 0.30和Ag 5.5。有一规模最大的Pt富矿地段长98m，宽1～6.4m, Pt平均含量6.15g/t、最高达81.67g/t；Pd平均1.83g/ t，最高为11.8g/t。有人估计，铂族元素的价值占整个矿石价值的35%左右。但目前铂族元素的回收率很低，见有50～60%或更低(29.91%）的，70～80%或更高的。似乎金川尚未有提高铂族元素选矿回收率的专题研究，无针对性选收的技术措施，无考核要求指标，完全是随意、顺其自然。

据报道，最近国际市场，除镍价上扬外，铂（Pt)金属将供不应求，今年全球铂需求短缺将创历史之最，今后五年仍将是需求强劲，铂价坚挺。钯（Pd）是治理汽车尾气污染设置的贵重材料，国际钯金属价格持续上涨，纽约市场不断打破历史最高价记录，今后将继续走强。因此，必须高度重视提高铂族元素选收的研究。

总之，金川的可持续发展，需要包括选矿科技的不断创新。

参考文献

1 金川镍钴研究所，峨眉、郑州矿产综合利用研究所．金川工艺矿物与工艺关系，1987年．

2 黄开国、陈万雄、彭先诠、曾晓晰．一种低品位镍矿石的浮选工艺．中国有色金属学报，1999年9月，第9卷，第3期．

3 报导与摘要，铂金属将供不应求．国际钯价持续．上涨，国外金属矿选矿，2000年第2期，46.

本文是应 ‘可持续发展’征文而写，被选入《中国人口、资源、环境与可持续发展战略研究》一书，获‘优秀论文证书’，01366号。

     原载《国外金属矿选矿》2001. No.1. P.31-32               ☺